為了解決大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步中多跳誤差累積嚴(yán)重、時(shí)鐘頻率多變、節(jié)點(diǎn)能耗過(guò)高的問(wèn)題,本文提出了基于動(dòng)態(tài)路徑和變周期的時(shí)間同步協(xié)議（Time Synchronization Protocol Based on Dynamic Path and Variable Period,TSP-DPVP）。本文采用區(qū)域分簇的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),不僅能夠減少網(wǎng)絡(luò)最大同步跳數(shù),而且能夠提高網(wǎng)絡(luò)同步精度。簇間同步階段,采用基于動(dòng)態(tài)路徑的多跳同步機(jī)制,每輪同步根據(jù)與同步跳數(shù)以及時(shí)鐘頻偏相關(guān)的性能參數(shù)篩選性能好的鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)作為參考節(jié)點(diǎn),通過(guò)動(dòng)態(tài)選擇同步路徑,可以有效減少多跳累積誤差。簇內(nèi)同步階段,采用變周期的同步機(jī)制,通過(guò)對(duì)簇內(nèi)同步誤差進(jìn)行建模分析,確定了頻偏變化率與同步周期之間的關(guān)系;根據(jù)頻偏變化以及設(shè)定的最大同步誤差更新下一次同步間隔,既能夠滿足同步精度的要求,又可以延長(zhǎng)再同步周期,減少同步消息的發(fā)送,節(jié)省能量。最后,在NS-2平臺(tái)上對(duì)TSP-DPVP同步方案進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了 TSP-DPVP協(xié)議在提升同步精度的同時(shí)又能有效的減少能量消耗的可行性。 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１節(jié)點(diǎn)間兩種同步方法??

（ａ）時(shí)偏修正?（ｂ）時(shí)偏和頻偏修正??圖２－１節(jié)點(diǎn)間兩種同步方法??２．３時(shí)間同步誤差分析??時(shí)間同步誤差的來(lái)源主要有兩個(gè)：消息傳輸延遲和時(shí)鐘頻率漂移。消息傳送??延遲主要造成瞬時(shí)同步誤差，時(shí)鐘頻率漂移會(huì)導(dǎo)致累積同步誤差。??（１）消息傳送延遲??在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)同步包的交換進(jìn)行時(shí)間同步。同步包在傳??送接收處理過(guò)程中會(huì)引入各種延遲。消息傳送延遲又可以分為確定延遲和不確定??延遲兩個(gè)部分。尤其在多跳消息傳送過(guò)程中，隨著跳數(shù)的增加，延遲的不確定性??會(huì)大大增加。對(duì)傳送延遲進(jìn)行正確的估計(jì)和補(bǔ)償，可以減小節(jié)點(diǎn)同步誤差，提高??同步準(zhǔn)確性。文獻(xiàn)［３６］對(duì)消息傳送延遲進(jìn)行詳細(xì)的劃分，如圖２－２。??發(fā)送者｜發(fā)送｜—＾—｜傳輸??．、．、．Ｎ＊??！?＇、’、?Ｖ?＞■??．、〇、二、、???接收者Ｉ?接收Ｉ接受??＾?傳送延遲?＾??圖２－２消息傳送延遲??①

紹這幾個(gè)經(jīng)典同步協(xié)議及其改進(jìn)協(xié)議。???等人發(fā)表的參考廣播同步?ＲＢＳ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?Ｂｒｏａｄｃａｓｔ?Ｓｙｎｃｈｒ的基于接收－接收同步模型的同步協(xié)議。ＲＢＳ利用了無(wú)線點(diǎn)發(fā)送廣播信標(biāo)，接收到廣播信標(biāo)的域內(nèi)節(jié)點(diǎn)通過(guò)交換自時(shí)間，進(jìn)行時(shí)鐘對(duì)齊，實(shí)現(xiàn)它們之間時(shí)間同步。消息交換標(biāo)節(jié)點(diǎn)廣播一個(gè)信標(biāo)分組，其廣播域內(nèi)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收時(shí)間，然后交換它們記錄的接收時(shí)間。它們記錄的時(shí)之間的時(shí)鐘偏差。由２．３節(jié)可以得出，傳送消息的延遲主道接入時(shí)間延遲。ＲＢＳ同步機(jī)制通過(guò)交換接收節(jié)點(diǎn)的時(shí)造成的延時(shí)，相比于發(fā)送－接收同步模型能夠減少同步消而可以明顯提高節(jié)點(diǎn)間的同步精度。??發(fā)送者???

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于頻偏估計(jì)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法[J]. 孫毅,曾璐琨,武昕,陸俊,孫躍.  通信學(xué)報(bào). 2015(09)
[2]基于動(dòng)態(tài)路徑列表的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議[J]. 董恩清,鄒宗駿,張德敬,宋杰,李立.  光學(xué)精密工程. 2013(11)

碩士論文
[1]大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議研究[D]. 宋杰.山東大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3345430